第3单元 第3课《建设安全的物联网》教案 清华大学版信息科技八年级上册.doc

第3.3课《物联网创新和智能生活—建设安全的物联网》教学设计

课题

物联网和智能生活—建设安全的物联网

单元

第三单元

学科

信息科技

年级

八年级

核心素

养目标

信息意识：能够主动关注物联网安全领域的必威体育精装版动态、技术发展、政策法规等方面信息的意识。

计算思维：能够运用逻辑思维理解物联网系统的基本架构，包括感知层、网络层、应用层等各层次的功能及相互关系。

数字化学习与创新：能够熟练运用在线课程平台、数字图书馆、专业论坛等数字化资源，自主学习物联网安全的相关知识。

信息社会责任：能够结合实际案例分析违反物联网安全法律法规的行为，从而深刻理解遵守法律法规对于维护物联网安全和社会秩序的重要性。

教学重点

物联网安全的重要性和防护措施。

教学难点

如何帮助学生掌握有效的物联网安全防护措施。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第3.3课《物联网创新和智能生活—建设安全的物联网》

板书课题。

1.本课中你将学习：

物联网安全的含义及特点是什么

依据物联网的三层架构,物联网安全可以分为哪几类

物联网系统中的安全隐患有哪些

2.“方便”和“安全”之间有时会存在矛盾。很多人在方便与安全之间做选择时,不假思索地选择了方便,这种选择在当前的物联网系统中埋下了种种安全隐患。一旦发生安全事故,往往会给用户带来难以预计的影响,甚至严重干扰用户的生活。所以我们要重视物联网安全问题,从安全防护的角度分析常见的物联网应用,实现“防微杜渐”。

3.播放视频

学习新知引入

观看教学视频。

初步明确本课所有知识点。

将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

板书课题。

认识物联网安全

互联网时代,安全风险主要存在于信息安全层面。但物联网实现了物与物的联结,小小的安全事件引发的危害都会被放大。以智能家居系统的密码泄露为例,这不仅仅是泄露了隐私,还可能造成家里的门锁形同虚设,密码泄露使整个物联网系统的“物”都可能变成别人手中的“提线木偶”。物联网安全是指保护物联网系统免受未经授权的访问、攻击、破坏和滥用的一系列措施。物联网安全的主要特点有轻量级、非对称和复杂性等。

1.轻量级

物联网中需要解决的安全威胁数量庞大,并且与人们的生活密切相关。因此,物联网安全必须是轻量级、低成本的解决方案。只有这样,普通大众才可能接受,这种需求催生出一系列的安全新技术。

2.非对称

物联网中,各个网络边缘的感知节点数量庞大但处理能力较弱,而信息处理系统的计算处理能力较强,整个网络呈现出非对称的特点。在面对这种非对称网络的时候,物联网安全需要将网络边缘感知节点的有限安全处理能力与网络中心的强大处理能力结合起来,采取高效的安全管理措施,从而能够从整体上发挥出安全设备的效能。

3.复杂性

物联网安全十分复杂,涉及信息感知、信息传输和信息处理等多个方面,并且更加强调用户隐私。

知识拓展

建设物联网安全的技术有哪些？

物联网安全分类

根据物联网“全面感知、可靠传输和智能处理”的特点,其安全问题可以分为物理安全、网络传输安全、数据安全三类。

1.物理安全

物理安全也称实体安全,是系统安全的前提。物理安全是保障物理设备安全的第一道防线，比如环境事故造成整个物联网系统瘫痪;电源故障造成设备断电,以致系统瘫痪或物联网数据库信息丢失;报警系统设计不足或失灵可能造成事故等。硬件设备的安全性能直接决定了物联网系统的必威体育官网网址性、完整性、可用性,信息系统所处物理环境的优劣直接影响信息系统可靠性的高低。

物联网物理安全旨在通过多层次的防护措施,减少设备和系统受到物理威胁的风险。具体来说,物联网物理安全涵盖以下几个方面。①硬件保护:通过防篡改封装、物理锁、密码芯片等技术手段,防止未经授权的人员对设备进行物理访问或篡改。②设备认证:确保连接到网络的设备是经过验证的合法设备,防止伪造或未经授权的设备接入。③环境监控:通过监控设备所在环境的温度、湿度等参数,确保设备在安全的环境中运行。④物理访问控制:使用门禁系统、摄像头监控等手段,限制对设备所在区域的物理访问。⑤电源保护:确保设备有稳定的电源供应,防止断电等物理攻击。⑥定期检查和维护:通过定期检查和维护,确保设备的物理安全性和正常。

2.网络传输安全

分布在不同位置的智能设备组成了物联网的网络,信息和数据通过这个网络接入互联网,自动按预设模式协同工作而无须人类参与。物联网系统的网络传输安全问题包含以下两种:首先是网络连接故障导致网络传输无法进行;其次是网络传输过程中数据被拦截、丢包、转发、篡改等产生的安全问题。

一个可靠的物联网系统,必须考虑在互联网传输出现问题的情况下,依然能够正常、稳定地工作。对于一些安全性要求高的应用,还需要做加密传输、冗余网络连接、分布式结构等安全措施。

3.数据安全

在物联